(57)【要約】【課題】培養液等の液体の吸引または排出の際に、試料が振動してしまう不都合の発生を防止し、安定した画像を取得することを可能とする。【解決手段】上方に開放された開口部３ａを備え生体試料Ａを収容した培養容器３を収容するとともに、内部空間Ｂが所定の培養環境に維持される本体容器４と、該本体容器４に固定され、培養容器３の開口部３ａから培養容器３内に挿入され、培養容器３内に液体Ｃを供給または培養容器３内の液体Ｃを吸引するノズル５ａ，５ｂとを備え、本体容器４に、該本体容器４内の培養容器３を外部から透過して観察可能にする透過部７ｄが設けられている培養装置１を提供する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
上方に開放された開口部を備え生体試料を収容した培養容器を収容するとともに、内部空間が所定の培養環境に維持される本体容器と、
該本体容器に固定され、前記培養容器の前記開口部から前記培養容器内に挿入され、前記培養容器内に液体を供給または前記培養容器内の液体を吸引するノズルとを備え、
前記本体容器に、該本体容器内の前記生体試料を外部から透過して観察可能にする透過部が設けられている培養装置。
【請求項２】
前記本体容器が、上方に開口するベース部材と、該ベース部材の開口を閉鎖する蓋部材とを備え、
前記ベース部材が、前記培養容器を搭載する底面と、該底面から立ち上がる周壁とを備え、
該蓋部材に前記ノズルが固定されている請求項１に記載の培養装置。
【請求項３】
前記ベース部材と蓋部材との間に、両者の振動の伝達を抑制する免振材が配置されている請求項２に記載の培養装置。
【請求項４】
前記本体容器と前記ノズルとの間に、両者の振動の伝達を抑制する免振材が配置されている請求項１または請求項２に記載の培養装置。
【請求項５】
前記ベース部材の前記底面に、前記培養容器を支持する支持部が設けられ、
該支持部と前記ベース部材との間に、両者の振動の伝達を抑制する免振材が配置されている請求項２に記載の培養装置。
【請求項６】
前記ベース部材の前記底面に、前記培養容器の下面に接触して該培養容器を支持する支持部が設けられている請求項２に記載の培養装置。
【請求項７】
前記ノズルが、前記本体容器に着脱可能に設けられている請求項１から請求項６のいずれかに記載の培養装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、培養装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、生体試料を培養液とともに収容し、その活性を長時間維持させつつ観察するための簡易型ＣＯ２インキュベータが知られている（例えば、特許文献１参照。）。
このＣＯ２インキュベータには、内部の培養液を循環等させるためのチューブが蓋部材を貫通して設けられている。
【０００３】
【特許文献１】特開２００４−１４１１４３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１に記載されたＣＯ２インキュベータにおいては、培養液を循環等させるためのチューブが直接接続されているため、培養液を循環させるための脈動が、チューブを介してＣＯ２インキュベータに伝達され、ＣＯ２インキュベータに収容されている試料が振動して、観察画像が振動する不都合がある。
【０００５】
本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであって、培養液等の液体の吸引または排出の際に、試料が振動してしまう不都合の発生を防止し、安定した画像を取得することを可能とする培養装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するために、本発明は以下の手段を提供する。
本発明は、上方に開放された開口部を備え生体試料を収容した培養容器を収容するとともに、内部空間が所定の培養環境に維持される本体容器と、該本体容器に固定され、前記培養容器の前記開口部から前記培養容器内に挿入され、前記培養容器内に液体を供給または前記培養容器内の液体を吸引するノズルとを備え、前記本体容器に、該本体容器内の前記生体試料を外部から透過して観察可能にする透過部が設けられている培養装置を提供する。
【０００７】
本発明によれば、本体容器内に培養容器を収容し、本体容器の内部空間を所定の培養環境に維持し、ノズルを介して培養容器内の液体を吸引または供給しつつ、透過部を介して本体容器内部の生体試料の経時的な変化を観察することができる。この場合において、ノズルが本体容器に固定されて、その先端が培養容器内に挿入されているので、ノズルが培養容器に直接接触しておらず、ノズルを介した液体の給排時にノズルに発生するポンプの脈動等が培養容器に伝達されることが抑制され、観察画像における生体試料の振動を防止することができる。
【０００８】
上記発明においては、前記本体容器が、上方に開口するベース部材と、該ベース部材の開口を閉鎖する蓋部材とを備え、前記ベース部材が、前記培養容器を搭載する底面と、該底面から立ち上がる周壁とを備え、該蓋部材に前記ノズルが固定されていてもよい。
このようにすることで、培養容器を底面に搭載するベース部材とは別体の蓋部材にノズルを固定することにより、ノズルの振動が培養容器にさらに伝わり難くすることができ、さらに安定した観察を行うことができる。
【０００９】
また、上記発明においては、前記ベース部材と蓋部材との間に、両者の振動の伝達を抑制する免振材が配置されていてもよい。
このようにすることで、免振材によって、該ベース部材と蓋部材との間の振動の伝達が抑制され、液体の給排時にノズルが脈動することにより蓋部材が振動しても、その振動がベース部材および培養容器に伝達され難く、生体試料の振動を抑えた安定した観察を行うことができる。
【００１０】
また、上記発明においては、前記本体容器と前記ノズルとの間に、両者の振動の伝達を抑制する免振材が配置されていてもよい。
このようにすることで、免振材によって、該本体容器とノズルとの間の振動の伝達が抑制され、液体の給排時にノズルが脈動しても、その振動が本体容器に伝達され難く、生体試料の振動を抑えた安定した観察を行うことができる。
【００１１】
また、上記発明においては、前記ベース部材の前記底面に、前記培養容器を支持する支持部が設けられ、該支持部と前記ベース部材との間に、両者の振動の伝達を抑制する免振材が配置されていてもよい。
このようにすることで、免振材によって、該ベース部材と支持部との間の振動の伝達が抑制され、液体の給排時にベース部材が振動しても、その振動が支持部に伝達され難く、生体試料の振動を抑えた安定した観察を行うことができる。
【００１２】
また、上記発明においては、前記ベース部材の前記底面に、前記培養容器の下面に接触して該培養容器を支持する支持部が設けられていてもよい。
培養容器の中には、底面の外周部に底面を浮かせて設置するための足部を備えるものがあるので、培養容器の種類によって足部の高さが異なると生体試料の高さ位置が変動する。
上記のように構成することで、支持部を培養容器の底面に接触させてこれを支持するので、培養容器の種類が異なっても観察すべき生体試料の高さ位置の変動が防止され、ノズルの位置を調節することなく、生体試料に対するノズルの位置を一定の高さ位置に維持することができる。
【００１３】
また、上記発明においては、前記ノズルが、前記本体容器に着脱可能に設けられていてもよい。
このようにすることで、培養する生体試料の種類や培養条件に適合するノズルを選択して着脱することができる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、培養液等の液体の吸引または排出の際に、試料が振動してしまう不都合の発生を防止し、安定した画像を取得することができるという効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
本発明の一実施形態に係る培養装置１について、図１および図２を参照して以下に説明する。
本実施形態に係る培養装置１は、図１に示されるように、顕微鏡のステージ２上に配置される装置であって、培養容器３を収容する本体容器４と、該本体容器４に固定されたノズル５ａ，５ｂとを備えている。
【００１６】
顕微鏡のステージ２は、その下方に配置される対物レンズ６に対向する位置に貫通穴２ａを有している。
培養容器３は、市販のガラスボトムディッシュであって、上方に開口する開口部３ａを備え、その底面に、培養する生体試料Ａ、例えば、生細胞を載せるスライドガラス３ｂが貼り付けられた形態のものである。
【００１７】
本体容器４は、ステージ２の貫通穴２ａを閉塞するようにステージ２上に載置され上方に開口するベース部材７と、該ベース部材７の開口を閉塞するように配置される蓋部材８とを備えている。
また、本体容器４には、図示しない温度調節部、ＣＯ２供給部および湿度調節部が設けられ、ベース部材７の上部開口７ａを蓋部材８によって閉塞した状態の内部空間Ｂ内における温度を例えば、３７℃±０．５℃、ＣＯ２濃度を例えば、５％±１％、湿度を例えば、９５％±５％に維持することができるようになっている。
【００１８】
ベース部材７は、ステージ２に載置される底面７ｂと、該底面７ｂの周縁から鉛直上方に立ち上がる周壁７ｃとを備えている。
ベース部材７の底面７ｂには、培養容器３を載置することにより培養容器３の底面によって閉塞される位置に貫通穴（透過部）７ｄが設けられている。
【００１９】
蓋部材８は、ガラス等の透明な材料により構成された窓部８ａが設けられている。窓部８ａは、図示しない鉛直上方の光源から照射された照明光を透過させて、培養容器３内の生体試料Ａを照明し、生体試料Ａから鉛直下方に発せられた蛍光あるいは透過光を対物レンズ６によって透過観察する際に使用されるようになっている。
【００２０】
また、蓋部材８には、ノズル５ａ，５ｂが固定されている。ノズル５ａ，５ｂは、吸引用と供給用の２本のノズル５ａ，５ｂが、蓋部材８の下方に、鉛直下方に先端を向けて延びるように配置されている。各ノズル５ａ，５ｂは、図２に示されるように、蓋部材８に固定され外部のチューブ９ａ，９ｂに接続される継手１０に、ネジ締結によってそれぞれ着脱可能に取り付けられている。
【００２１】
２本のノズル５ａ，５ｂは、継手１０に取り付けられた状態で、蓋部材８がベース部材７の上部開口７ａを閉塞する位置に配置されると、ベース部材７の内部に収容されている培養容器３の上部開口３ａから培養容器３内に挿入され、培養容器３の底面および側面に対して所定の間隔をあけた位置に配置されるようになっている。
【００２２】
このように構成された本実施形態に係る培養装置１の作用について以下に説明する。
本実施形態に係る培養装置１を用いて生体試料を培養しながら長時間にわたって観察を行うには、ステージ２上に載置したベース部材７内に、生体試料Ａおよび培養液Ｃを収容した培養容器３を収容し、蓋部材８によってベース部材７の上部開口７ａを閉塞し、本体容器４の内部空間Ｂを所定の培養環境に維持する。なお、本体容器４全体を所定環境に保たれた別容器に収容した場合には必ずしも蓋部材８によってベース部材７の上部開口７ａを閉塞（完全密閉）していなくてもよい。
【００２３】
この状態で、供給用および吸引用のノズル５ａ，５ｂは、その先端が培養容器３の開口部３ａから培養容器３内に挿入されて培養液Ｃ中に配置される。そして、図示しないポンプを駆動することにより、供給用のノズル５ａから新たな培養液Ｃを供給しつつ、古くなった培養液Ｃを吸引用のノズル５ｂから吸引して排出する。
【００２４】
そして、落射照明観察を行う場合には、対物レンズ６を介してステージ２の下方からステージ２およびベース部材７の貫通穴２ａ，７ｄを透過させた照明光を培養容器３の底面のスライドガラス３ｂを透過させてスライドガラス３ｂ上の生体試料Ａに照射する。生体試料Ａにおいて発生した蛍光は、スライドガラス３ｂを透過して貫通穴２ａ，７ｄを通過し、対物レンズ６によって集光されて観察される。
【００２５】
また、透過照明観察を行う場合には、上方の光源からの照明光を窓部８ａを介して本体容器４内に入射させ、培養液Ｃを透過させて生体試料Ａに照射する。生体試料Ａにおいて発生した蛍光の内、スライドガラス３ｂを透過して下方に発せられた蛍光あるいは透過光が貫通穴２ａ，７ｄを透過した後、対物レンズ６によって集光されて観察される。なお、生体試料Ａの上方に透過検出用検出器を設けて、下方から照明して透過観察することにしてもよい。
【００２６】
この場合において、本実施形態に係る培養装置１によれば、培養液Ｃを給排するためのノズル５ａ，５ｂが、培養容器３に触れることなく本体容器４に固定されているので、培養液Ｃの給排時にポンプの脈動等によってノズル５ａ，５ｂが振動しても、その振動が培養容器３に伝達されることが防止され、拡大観察される生体試料Ａが振動したり、取得される画像がブレたりする不都合の発生を防止することができる。
【００２７】
さらに、本実施形態においては、ノズル５ａ，５ｂが、培養容器３に接触しているベース部材７から切り離された蓋部材８に固定されているので、蓋部材８からベース部材７への振動も抑制される。したがって、長時間にわたって生体試料Ａの変化を観察するようなタイムラプス観察においても、ノズル５ａ，５ｂの振動によって生体試料Ａが振動してしまう不都合を防止して、鮮明な画像による精度の高い観察を行うことができるという利点がある。
【００２８】
また、本実施形態においては、ノズル５ａ，５ｂが継手１０によって着脱可能に取り付けられているので、観察対象となる生体試料Ａの種類等によって観察者が任意の形状のノズル５ａ，５ｂを取り付けることができる。例えば、先細のノズル５ａ，５ｂを取り付けることによって、供給する培養液Ｃの表面張力の影響を最小限に抑えて、液面の高さを精度よく調節することができる。
【００２９】
また、長さの長いノズル５ａ，５ｂを採用して、先端を培養容器３の底面近傍に配置し、より少量の培養液Ｃによって培養しながら観察することにしてもよい。このようにすることで、薬剤刺激等を行う場合に高価な試薬を効率よく使用することができる。
【００３０】
なお、本実施形態においては、蓋部材８に窓部８ａを備えることとしたが、透過照明観察を行わない場合には、窓部８ａはなくてもよい。また、ノズル５ａ，５ｂを着脱可能に固定することとしたが、着脱可能としなくてもよい。
【００３１】
また、図３に示されるように、ベース部材７と蓋部材８との間に、免振材１１を介在させることが好ましい。免振材１１としては、ポリイソプレンゴム等の粘弾性材料が採用される。免振材１１を挟むことにより、ノズル５ａ，５ｂから蓋部材８に伝達された振動が吸収されてベース部材７への振動の伝達が抑制されるので、培養容器３の振動をさらに抑制することができる。
【００３２】
また、図４に示されるように、継手１０と蓋部材８との間に免振材１１を介在させることにしてもよい。このようにすることで、ノズル５ａ，５ｂから蓋部材８への振動の伝達が抑制されるので、培養容器３の振動を抑制することができる。
【００３３】
また、図５に示されるように、ベース部材７の底面と培養容器３との間に免振材１１を配置することにしてもよい。このようにすることで、ノズル５ａ，５ｂの振動が蓋部材８およびベース部材７に伝達されても、ベース部材７から培養容器３への振動の伝達が抑制されるので、培養容器３の振動を抑制することができる。上記各位置の免振材１１は組み合わせて使用してもよいことは言うまでもない。
【００３４】
また、図６に示されるように、ベース部材７の底面における培養容器３の支持部１２として、培養容器３の最外周部よりも若干内側に配置され、底面から鉛直上方に突出する凸状のものを採用することにしてもよい。
培養容器３の中には、図６に示されるように、最外周部に突出する足部３ｃを備えるものがあり、足部３ｃの高さが種類によって相違するため、足部３ｃをベース部材７の底面７ｂに接触させるのではなく、支持部１２を培養容器３の下面に接触させることにより、培養容器３の下面の位置、すなわち、生体試料Ａの位置を培養容器３の種類に関わらずほぼ一定の高さ位置に維持することができる。
そして、このようにすることで、培養容器３の種類が異なっても、生体試料Ａに対してノズル５ａ，５ｂの先端位置を常に一定に維持することができ、同一の観察条件を達成することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】本発明の一実施形態に係る培養装置を示す縦断面図である。
【図２】図１の培養装置におけるノズルの取付構造例を示す部分的な縦断面図である。
【図３】図１の培養装置の第１の変形例を示す縦断面図である。
【図４】図１の培養装置の第２の変形例を示す縦断面図である。
【図５】図１の培養装置の第３の変形例を示す縦断面図である。
【図６】図１の培養装置の第４の変形例を示す縦断面図である。
【符号の説明】
【００３６】
Ａ  生体試料
Ｂ  内部空間
Ｃ  培養液（液体）
１  培養装置
３  培養容器
３ａ  開口部
４  本体容器
５ａ，５ｂ  ノズル
７  ベース部材
７ｂ  底面
７ｃ  周壁
７ｄ  貫通穴（透過部）
８  蓋部材
１１  免振材
１２  支持部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
2010017091.tif 000007
【図６】
2010017091.tif 000008